[发明专利]吊装工具的控制系统和吊装系统

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其是一种吊装工具的控制系统和吊装工具。

背景技术

塔吊是建筑工地上最常用的一种吊装工具，又名“塔式起重机”，以一节一节的接长(简称“标准节”)，用来吊装施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料，故是工地上一种必不可少的设备。

在建筑施工现场的施工吊装操作都是由操作工人进入施工吊装操作仓内部进行人工手动操作。操作的准确性完全依赖于操作人员的技术熟练度以及与现场指挥人员的配合，加之现场情况复杂，操作盲点多，这种传统吊装工具及其进行重物搬运工作的方法便渐渐不能满足建筑施工工艺的需求了。随着装配式建筑的发展，施工现场提出了需要利用吊装工具进行预制构件运输并且进行精确定位的要求，装配式建筑的定位要求往往在毫米级，而采用传统吊装工具进行吊装的吊装精度却在厘米甚至分米级，因此，必须对传统吊装工具进行改造，使其适应装配式建筑构件高精度定位的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于三维扫描技术的吊装工具的控制系统和吊装系统，以提高对预制构件的吊装精度，并避免操作人员进行高空作业，进而降低操作人员的劳动强度。

为了达到上述目的，本发明提供了一种吊装工具的控制系统，包括：

三维扫描仪，用于对预制构件、吊装工具和施工现场进行三维扫描；

处理模块，与所述三维扫描仪电连接；

微控制单元，设置在所述吊装工具上，并与所述处理模块连接；

电机，根据所述微控制单元的输出指令控制吊装工具移动；

其中，所述三维扫描仪输出的扫描数据经处理模块处理后送至微控制单元，所述微控制单元进而产生输出指令并送至电机处。

进一步地，所述吊装工具为塔吊，所述吊装工具具有旋转臂、桁架小车和吊索，所述桁架小车设置在旋转臂上，所述吊索设置在桁架小车上。

进一步地，所述电机的数量为多个，多个所述电机分别控制所述旋转臂的旋转、桁架小车的行走以及吊索的收放。

进一步地，所述处理模块根据三维扫描仪输出的扫描数据建立预制构件、施工现场及吊装工具的模型，进而获得所述旋转臂的角度变化量、桁架小车的位移以及吊索的长度，并输出所述旋转臂的角度变化量、桁架小车的位移以及吊索的长度至所述微控制单元。

进一步地，所述微控制单元的输出指令包括角度控制指令和位移控制指令，所述微控制单元根据获得的旋转臂的角度变化量形成所述角度控制指令，并根据获得的所述桁架小车的位移以及吊索的长度形成所述位移控制指令。

进一步地，所述吊装工具上设置有关键点和控制点，所述处理模块根据三维扫描仪输出的扫描数据建立预制构件、施工现场、关键点和控制点的模型，进而获得所述关键点的角度变化量和控制点的位移，所述微控制单元的输出指令包括角度控制指令和位移控制指令，所述微控制单元根据所述关键点的角度变化量获得所述角度控制指令，并根据所述控制点的位移获得所述位移控制指令，多个所述电机设置在关键点和控制点上，并根据所述角度控制指令和位移控制指令分别改变所述关键点的旋转角度和位移点的位移。

进一步地，所述三维扫描仪为三维激光扫描仪。

进一步地，所述施工现场为建筑的楼层平面。

进一步地，所述处理模块为计算机。

进一步地，所述微控制单元与处理模块无线连接，所述微控制单元为Arduino控制器。

进一步地，所述电机为伺服电机。

本发明还提供了一种吊装系统，包括预制构件和吊装工具，还包括上述的吊装工具的控制系统。

本发明提供了一种吊装工具的控制系统和吊装系统，通过三维扫描仪对施工现场、吊装工具和预制构件事先进行扫描，并利用毫米级的扫描成果，在计算机中对上述对象进行建模，确定施工现场、吊装工具和预制构件彼此之间的相对关系，还通过驱动吊装工具的各部件进行旋转、行走的动作，实现了对预制构件的自动吊装，避免了操作工人的高空作业，并保证了高精度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的吊装工具的控制系统的原理图；

图2为本发明实施例提供的吊装工具的结构示意图。

图中，1：旋转臂，2：桁架小车，3：吊索，4：塔身，5：操作舱。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。